I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   9 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 8 ,   p p .   1 7 9 2 ~ 1 7 9 8   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v9 . i 4 . pp 1 7 9 2 - 1 7 9 8          1792       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   I m pro v e m en Po t ential a nd Ex ergy  Analy ses  of P ho t o v o ltaic  Ther m a l  w ith  a nd w ithout  - a bso r ber  Co llec tor       Sa priza l H a dis a pu t ra 1 ,   M uh a mm a Z o hri 2 ,   H a rda ni 3 ,   A h m a d F ud ho li 4   1 F a c u lt y   o f   S c ien c e   a n d   Ed u c a ti o n ,   Un iv e rsity   o f   M a tara m ,   In d o n e sia   2, 4 S o lar  En e rg y   Re s e a rc h   In stit u te   (S ERI),   T h e   Na ti o n a Un iv e rsity   o f   M a la y sia ,   4 3 6 0 0   Ba n g i,   S e lan g o r,   M a lay sia   3 P o ly tec h n ic M e d ica   F a rm a   Hu sa d a   M a tara m ,   In d o n e sia     2 Co ll e g e   Co m p u ter In f o rm a ti o n   M a n a g e m e n (S T M IK) M a tara m ,   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   1 4 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   J u l 7 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   J u l   21 ,   2 0 1 8       T h e   c o m b in a ti o n   o f   a   so lar  th e r m a a n d   p h o to v o l taic   sy ste m   is  c a ll e d   p h o to v o lt a ic  t h e rm a s y ste m   (P V T ).   T h e   P V T   sy st e m   w it h   a n d   w it h o u - a b so rb e h a b e e n   in ten d e d   t o   h a r v e st  b o th   h o a ir  a n d   e lec tri c it y .   T h e   h o a ir   th a is  p ro d u c e d   is  u se d   in   th e   c o o li n g   p r o c e ss   o th e   p h o t o v o lt a ic   p a n e a n d   th e n   to   im p ro v e   th e   e ff icie n c y   o f   th e   p h o t o v o lt a ic  p a n e l.   T h e   e x p e rim e n tal   in v e stig a ti o n   w a s   c o n d u c ted   a th e   m a s f lo w rate   f ro m   0 . 0 0 6 9   k g /s  to   0 . 0 4 9 1   k g /s  a n d   so lar  ra d iatio n   o f   5 2 2   W / m 2   a n d   8 2 0   W / m 2   in   th e   Na ti o n a Un iv e rsit y   o f   M a la y sia .   T h e   u sin g   - a b so rb e c o ll e c to in c re a se e x e rg y   a n d   e x e r g y   e ff icie n c y   o f   P V T   sy ste m .   T h e   im p ro v e m e n p o ten t ial  c o m p a ra ti v e l y   u p su rg e s w it h   c u m u lativ e   th e   m a s s f lo w   ra t e .   K ey w o r d :   - co llec to r   E x er g y     I m p r o v e m e n t p o ten tial   Co p y rig h ©   201 In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mu h a m m ad   Z o h r i   C o lleg C o m p u ter   I n f o r m atio n   Ma n a g e m en t ( ST MI K)   Ma t ar a m ,   I n d o n esia .   E m ail:  zo h r i. u k m @ g m a il.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h u s e   o f   f o s s il  f u els   at  th i s   ti m w il b r ep lace d   b y   r e n e w ab le  e n er g y   b ec a u s e   o f   its   clea n   a n d   r en e w ab le  p r o p er ties .   So lar   en er g y   h as  a   f u n d a m e n tal   r o le  o f   t h en er g y   n ee d s   i n   co u n tr y   o r   g lo b all y   [ 1 ] .   So lar   en er g y   i s   o n o f   th r en e w ab le  en er g y   t h at  w ca n   g e an y w h er e.   A p p licatio n s   o f   s o lar   en er g y   ca n   b e   g r o u p ed   in to   t w o   p ar ts ,   s o la r   th er m al  s y s te m   t h at  co n v er t s   s o lar   e n er g y   i n to   h ea t   en er g y   a n d   p h o to v o ltaic   s y s te m s   t h at  co n v er t so lar   en e r g y   i n to   elec tr icit y .   T h co m b i n atio n   o f   s o lar   th er m al  an d   p h o to v o ltaic  s y s te m   is   ca lled   P h o to v o ltaic  t h er m al   s y s te m   ( P VT ) .   Sin ce   1 9 7 0 s ,   R esear ch   an d   De v elo p m e n o f   P VT   s y s te m   r is e   b ec au s o f   n ee d s   to   i m p r o v th e   P ef f icie n c y   [ 2 ] .   Z o h r et  a l.  [ 3 ]   h a v a n al y ze d   ex er g y   a n d   e n er g y   p er f o r m a n ce   o f   P VT   s y s te m   w it h   an d   w it h o u f i n s   ab s o r b er   w it h   th m a th e m atica m o d el  ap p r o ac h .   T h e   ex er g y   a n d   en er g y   p er f o r m an ce   w i th   f i n s   ab s o r b er   is   h i g h e r   th an   w it h o u f i n s   ab s o r b er .   Z o h r et   al.   [ 4 ]   h av e   co n d u cted   ex er g y   an al y s is   o f   P V T   s y s te m   w i th   v - g r o o v co llecto r   b y   m a th e m atica l   m o d el .   T h y ield   o f   s tu d y   s h o w s   t h at  t h ef f ec t o f   s o lar   in ten s it y   an d   t h m a s s   f lo w   r at in cr ea s ed   ex er g y   e f f icien c y .     Z o h r et  al.   [ 5 ]   h av d o n co m p ar i s o n   o f   p h o to v o lta ic  th er m al  w it h   an d   w it h o u f in s   co llecto r .   T h u s o f   f i n s   co llecto r   w as  h ig h er   elec tr ical  a n d   th er m al   p er f o r m a n ce   t h an   w i th o u f i n s   co llecto r .   T h e   co m b i n atio n   o f   P p an el  ar r a n g e m e n w it h   th ap p licatio n   o f   f u zz y   r ea s o n   to   m a x i m u m   p o w er   p o in tr ac k in g   ( MP PT)   h as  b ee n   an al y ze d   b y   Mo h a m m ad   et  al.   [ 6 ] .   T h s i m u latio n   a n d   m at h e m atica m o d el  m et h o d   o f   th e   p h o to v o ltaic  p an el   h a v b ee n   ca lcu lated   b y   S u r y a   an d   Sai   u s in g   Ma t lab - S i m u li n k   [ 7 ] .   T h an al y s is   r esu lts   b ased   o n   th cir cu it  eq u atio n   o f   p h o to v o ltaic  s o lar   ce lls   w it h   s o lar   r ad iatio n   an d   te m p er atu r f ac to r s .   Fu d h o li   et  al.   [ 8 ]   h as  co m p ar ed   e x er g y   a n d   en er g y   an al y s e s   o f   p h o t o v o ltaic  th er m a w ith   - g r o o v b y   th t h eo r etica an d   ex p er i m e n tal  ap p r o ac h .   T h y ield   o f   t h eo r etica an d   e x p er i m en tal  w as  ap p r o x i m atel y   9 4 %.  Fu d h o li  et  al.   [ 9 ]   h av an al y ze d   s o lar   co llecto r   t w o - p ass   w i th   a n d   w it h o u f i n s   c o llecto r .   T h en er g y   ef f icien c y   an d   co s t - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I mp r o ve men P o ten tia l a n d   E x erg A n a lyses   o f P h o to v o lta ic  Th erma l wi th   a n d . . .   ( S a p r iz a Ha d is a p u tr a )   1793   ef f ec tiv e   o f   t w o - p as s   w it h   f i n s   ar h i g h er   th a n   w ith o u f i n s   co llecto r .   Fu d h o li  et   al.   [ 1 0 ]   h av e   ca lcu la ted   th e   ex er g y   a n d   i m p r o v e m e n p o ten tial  a n al y s is   f o r   th f i n s   d o u b le - ch a n n el  s o lar   co llecto r .   T h r esu l tin g   an a l y s i s   f o r   o p tim a l e n er g y   e f f icien c y   i s   ab o u t 7 7 %.   So p ian   et  al.   [ 1 1 ]   co n d u cted   co m p ar is o n   o f   o n e - ch a n n e an d   t w o - c h an n el  P VT   s y s te m   d esi g n .   T h ey   co n c lu d ed   th at  t w o - c h an n el  h a s   h i g h er   ef f icie n c y   t h e n   o n e - c h an n el.   T i w ar an d   So d h [ 1 2 ]   estab lis h ed   th th e o r etica ap p r o ac h   o f   co m b i n ed   P V T   s o lar   air   an d   w ater   b o iler   s y s te m .   T h e y   tr u s t h at  th e   en v ir o n m e n s ta te  h as  v er y   s i g n i f ican f o r   ef f icie n c y   e f f ec t.  B o s an ac   et  al.   [ 1 3 ]   h av an al y ze d   th ex er g y   o f   a   P V T   s y s te m   a n d   d escr ib ed   th at  m ax i m u m   ex er g y   e f f icie n c y   is   ab o u 1 2 an d   th o v er all  e n er g y   ef f icie n c y   is   ab o u 6 0 %.  Saito h   et  al.   [ 1 4 ]   h av co n d u cted   t h co m p ar i s o n   b et w ee n   ex er g y   a n d   en er g y   e f f icie n c y   o f   a   b r in e - co o led   P VT   s y s te m   in   Ho k k aid o   an d   a s s u m ed   alik e   eq u atio n s   as  o cc u p ied   f r o m   Fu j is a w a n d   T an i   [1 5 ] .   A j am   et  al.   [ 1 6 ]   h av e   c alcu lated   t h e n er g y   an d   e x er g y   an a l y s is   o f   a   s o lar   air   h ea ter   an d   es tab lis h ed   m ax i m u m   w o r k i n g   an d   d esi g n   f ac to r s   o f   t h h ea ter .   Sa h in   et  al.   [ 1 7 ]   h av an a l y ze d   th ex er g y   o f   a   p h o to v o ltaic  g r o u p   b ased   o n   ch e m ical  p o s s ib le  m ec h an i s m s .   T h e y   h a v co m p ar ed   e n er g y ,   elec tr ical,   e x er g y   p er f o r m a n ce s   b elo w   as s u m ed   cli m atic  a n d   o p er atin g   co n d iti o n s .   Ma n y   r esear ch er s   h a v d o n an al y s is   ex er g y   ef f ic ien c y   o f   P V T   s y s te m   s o lar   air   co llecto r   w it h   th e   ex p er i m e n tal  a n d   t h eo r etica ap p r o ac h   b u t h e   co m p ar is o n   ex er g y   a n d   i m p r o v e m e n t   p o ten tial   an al y s is   w it h   an d   w i th o u - ab s o r b er   co llecto r   is   s till   less .   T h p er f o r m an ce s   o f   P VT   w i th   - ab s o r b er   co llecto r s   ar e   ch ar ac ter ized   b y   t h eir   air   te m p er atu r r is e,   th er m al  a n d   ele ctr ical  ef f icie n c y .   T h elec tr ic al   ef f icie n c y   o f   P p an el  d ep en d s   o n   its   te m p er at u r e,   w h ic h   co r r esp o n d in g   to   t h co o lin g   p er f o r m an ce .   C o o l in g   i s   f ea t u r th at   d is tin g u is h es  P p an el  f r o m   P VT   co llecto r .   T h er ef o r e,   th o b j ec tiv o f   th i s   s t u d y   is   to   a n al y ze   t h e   i m p r o v e m en t   p o ten tial   a n d   ex er g y   p er f o r m a n ce   o f   P VT   s y s te m   w it h   a n d   w it h o u t   - ab s o r b er   co llecto r   u n d er   s o lar   s i m u lato r .       2.   E XP E R I M E NT A L   M E T H O AND  ANA L YS I S     T h P V T   s y s te m   w it h   a n d   w it h o u - ab s o r b er   co llecto r   is   co n s i s ts   o f   P p an e l,  - ab s o r b er   co llecto r ,   f an ,   a n   in s u lato r .   Du cti n g   u s ed   to   co n n ec t   f an   to   th P VT   s y s te m   w i th   an d   w it h o u - ab s o r b er   co llecto r .   T h tu n n el  b ar s   w er p lace d   o n   th b ac k   s u r f ac o f   P p an el.   T h 1 0 0   W att  P p an el  w as i n s u lated   w it h   m o n o cr y s ta lli n e.   T h P VT   w i t h   - ab s o r b er   co llecto r   ev al u ated   u s i n g   a   s p ec iall y   co n s tr u cted   s o lar   s i m u lato r   i n   t h lab o r ato r y .   S o lar   s i m u lato r   b u i lt  u s i n g   4 5   h alo g e n   la m p s   w it h   5 0 0 W   ea ch   la m p .   R e g u lato r s   w er u s ed   to   co n tr o lli n g   t h s o lar   r ad iatio n   o r   b r ig h tn e s s   o f   s o lar   s i m u lato r .   T h ex p er i m e n ts   w er co n d u cted   u n d er   s o lar   r ad iatio n   o f   5 2 2   W / m 2   an d   8 2 0   W / m 2 ,   w it h   d i f f er en m a s s   f lo w   r ate s   f r o m   0 . 0 0 6 9   k g /s   to   0 . 0 4 9 1   k g / s .   th elec tr o n ic  lo ad   w a s   u s ed   to   co llect  d ata   v o ltag an d   cu r r en w ith   m o d el  8 5 0 0   f r o m   B p r ec is io n .   An   air f lo w   DT A   4 0 0 0   an e m o m et er   w a s   u s ed   to   d eter m i n t h a ir f lo w   v elo cit y .   p y r an o m ete r   to   d eter m in s o lar   r ad iatio n   an d   J - t y p th er m o co u p les  co n n ec ted   to   m u lt i m eter   w as   u s ed .   Usi n g   A D A M - 4 0 1 9   to   r ec o r d   te m p er atu r d ata  u s in g   co m p u ter   s o f t w ar a u to m atica ll y   m a d in   So la r   E n er g y   R esear c h   I n s ti tu te   ( SERI) ,   t h e   Natio n al  U n iv er s it y   o f   Ma la y s ia.   Fig u r 1   s h o w s   t h in s tallat io n   o f   P VT   s y s te m   u n d er   s i m u lato r .           Fig u r 1 .   I n s tallatio n   o f   P VT   s y s te m   w it h   a n d   w i th o u - ab s o r b er   co llecto r   u n d er   s i m u la to r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 8     1792     1 7 9 8   1794   No r m a ll y ,   p er f o r m a n ce s   o f   P VT   air   c o llecto r   is   p r esen ted   b y   t h er m al,   elec tr ical,   a n d   co m b i n ed   ef f icien c ies,  w h ic h   ar f u n cti o n s   o f   p ar a m eter s   s u c h   as   s o l ar   r ad iatio n ,   m as s   f lo w   r ate,   a m b ien t,  in le t,  o u tlet   te m p er atu r es.   T h ex er g y   a n al y s i s   i s   b ased   o n   th e   s ec o n d   o f   la w   o f   t h er m o d y n a m ic,   th e   g e n er al  e x er g y   b alan ce   is   ex p r es s ed   as [ 1 8 ] .       =    +     .           ( 1 )     Or   th eq u atio n   f o r   ex er g y   is       =   +    .             ( 2 )     W h er e,        =                     ( 3 )       = ̇ ( ) ( 1 + 273 + 273 )             ( 4 )       =   [ 1 4 3 ( ) + 1 3 ( ) 4 ]             ( 5 )      =                      ( 6 )     W h er    is   ex er g y   ef f icie n c y ,       is   o u tp u ex er g y ,        is   in p u ex e r g y ,   A PV   i s   P h o to v o ltaic  p an el  ( P V)   ar ea ,   N PV   i s   th n u m b er   o f   P V,   is   in te n s it y   o f   s o lar ,   T s   is   s u n   te m p er atu r ( T s   5 7 7 7 K) ,   T a   is   am b ie n te m p er atu r e,   T o T i   an d   T PV   ar th o u tlet  te m p er at u r e,   th in let  te m p er atu r an d   P h o to v o ltaic  p an el  ( P V)   tem p er atu r r esp ec tiv el y   o C .   T h e x er g y   d es tr u ctio n   (     )   o r   ir r ev er s ib ilit y   m a y   b ca lc u lated   as f o llo w s .       =                 ( 7 )     W h er th en tr o p y   g r o u p   r ati o   is   .   Am b ien te m p er at u r is   T a .   T h en h a n ce m e n o f   th ex er g y   ef f icien c y   i s   at  m a x i m u m ,   w h ile  th ir r ev er s ib ilit y   o f   s l ig h t l y   e n er g y   p r o g r ess io n   i s   at  t h lo w e s co n d itio n .   T h i m p r o v e m e n p o ten tia ( I P )   o f   P V T   s y s te m   is   t h co n ce p o f   an   e x er g etic.   I m p r o v e m e n P o ten tial  i s   v er y   b en ef icia l in s tr u m e n t to   ex a m i n in g   m et h o d .   T h I P   o f   P V T   s y s te m   is   ca lc u lated   b y   [ 1 9 ]      = ( 1 )                  ( 8 )     W h er e,   Fo r   E lectr ical  ef f icie n c y   [ 2 0 ]      = [ 1 0 . 0045 (  25 ) ]               ( 9 )     Fo r   th te m p er atu r co ef f icie n   ca n   b w r itte n   as [ 2 1 ]     = 1 ( )                   ( 1 0 )     Fo r   T h er m al  ef f ic ien c y   b y   f o ll o w i n g   [ 2 2 ] .     = ̇ ( ) /                  ( 1 1 )     T h p h y s ical  p r o p er ties   o f   air   ar h y p o th etica v ar y   lin ea r l y   w it h   te m p er atu r (   o C )   b y   Fu d h o li  [ 2 3 ] Sp ec if ic  h ea t     = 1 . 0057 + 0 . 000066 ( 27 )               ( 1 2 )     Den s i t y ,       = 1 . 1774 0 . 00359 ( 27 )               ( 1 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I mp r o ve men P o ten tia l a n d   E x erg A n a lyses   o f P h o to v o lta ic  Th erma l wi th   a n d . . .   ( S a p r iz a Ha d is a p u tr a )   1795     T h er m al  co n d u cti v it y       = 0 . 02624 + 0 . 0000758 ( 27 )             ( 1 4 )     Vis co s it y       = [ 1 . 983 + 0 . 00184 ( 27 ) ] 10 5             ( 1 5 )     T h h ea t tr an s f er   co ef f icien t t o   w i n d   ac co r d in g   to   On g   [ 2 4 ]   is     = 2 . 8 + 3 . 3                   ( 1 6 )     W h er e,     h ea tr a n s f er   co ef f ic ien d u to   w i n d   an d   V   i s   t h w i n d   v e lo cit y .   T h h ea t r an s f er   co ef f icie n f r o m   p an el  ce l l to   s k y .       , =  (  + ) (  2 + 2 ) (  )                ( 1 7 )     , = (  + ) (  2 + 2 ) ( 1  + 1  1 )                 ( 1 8 )     W h er T is   th s k y   te m p er at u r e,   T c   is   th p h o to v o lta ic  p an el  te m p er atu r e.     = 0 . 0552 1 . 5                   ( 1 9 )       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   Fig u r e   2   d is p lay s   th e x er g y   an d   ex er g y   ef f icie n c y   v er s u s   t h d if f er en ce   o f   m as s   f lo w   r a te  o f   P V T   s y s te m   w it h   a n d   w it h o u - a b s o r b er   co llecto r   in   s o lar   r ad iatio n   o f   5 2 2   W / m 2 .   W it h   u s i n g   co llecto r ,   th e   ex er g y   i s   b et w ee n   4 5 . 9 5   W att  an d   5 1 . 1 5   W att  w i t h   e x e r g y   e f f icie n c y   o f   1 4 - 1 6 %.  W ith   u s i n g   w it h o u t   co llecto r ,   th e x er g y   is   b et w e en   4 4 . 4 2   W att  an d   4 9 . 0 0   W att  w it h   e x er g y   e f f icie n c y   o f   1 4 - 15% .   T h o p ti m u m   ex er g y   o f   5 1 . 1 5   W att  w as  d e tecte d   w i th   co llec to r   at  th e   m as s   f lo w   r ate  o f   0 . 0 0 6 9   k g / s   an d   t h m i n i m u m   ex er g y   o f   4 4 . 4 2   W att  w as  d etec ted   w it h o u co llecto r   at  th m a s s   f lo w   r ate  0 . 0 4 9 1   k g /s .   T h ex er g y   a n d   ex er g y   ef f icie n c y   r is es a s   th m as s   f l o w   r ate  d r o p .           Fig u r 2 .   Ma s s   f lo w   r ate  v er s u s   ex er g y   a n d   ex er g y   ef f icie n c y   in   s o lar   r ad iatio n   o f   5 2 2   W /m 2       Fig u r 3   d is p la y   th e   m a s s   f lo w   r ate  v er s u s   i m p r o v e m e n p o ten tial  a n d   ex er g y   d estru ct io n   o f   P VT   s y s te m   w i th   an d   w it h o u co l lecto r .   Fo r   th s o lar   r ad iatio n   o f   5 2 2   W /m 2 ,   t h ex er g y   d estru ctio n   o f   P VT   s y s te m   w it h   co llecto r   is   b et w e en   2 5 7 . 6 3   W att  an d   2 6 2 . 8 3   W att  w ith   i m p r o v e m e n p o ten tia o f   ab o u 2 1 4 . 9 5 - 2 2 3 . 7 2   W att.   W ith   u s i n g   w it h o u co llecto r   th e x er g y   d estr u ctio n   o f   P VT   s y s te m   is   b et w e en   2 5 9 . 6 2   W att  an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 8     1792     1 7 9 8   1796   2 6 4 . 2 0   W att  w it h   i m p r o v e m en p o ten tia o f   ab o u 2 1 8 . 4 0 - 2 2 6 . 1 8   W att.   T h im p r o v e m en an d   e x er g y   d estru ctio n   co n g r u en t l y   r is a s   th m a s s   f lo w   r ate  r is es .       Fig u r e   3 .   Ma s s   f lo w   r ate  v er s u s   I m p r o v e m e n t p o ten t ial  an d   e x er g y   Destr u ctio n   i n   s o lar   r ad iat io n   o f   5 2 2   W / m 2       Fig u r 4   d is p lay s   th e x er g y   an d   ex er g y   ef f icie n c y   v er s u s   t h d if f er en ce   o f   m as s   f lo w   r a te  o f   P V T   s y s te m   w i th   an d   w it h o u - a b s o r b er   co llecto r   in   s o lar   r ad i atio n   o f   8 2 0   W /m 2 .   W ith   co ll ec to r ,   th ex er g y   is   b et w ee n   7 7 . 9 8   W att  an d   8 0 . 1 0   W att   w i th   e x er g y   e f f icie n c y   o f   1 6 . 1 - 1 6 . 5 %.  W ith o u co lle cto r ,   th ex er g y   is   b et w ee n   7 6 . 8 9   W att  an d   7 9 . 0 0   W att  w it h   ex er g y   e f f icie n c y   o f   1 5 . 9 - 1 6 . 3   %.  T h o p tim u m   e x er g y   o f   8 0 . 1 0   W att  w a s   d etec ted   w ith   co llecto r   at  th m a s s   f lo w   r ate  0 . 0 0 6 9   k g /s   a n d   th m i n i m u m   e x er g y   o f   7 6 . 8 9   W att   w a s   d etec ted   w it h o u co llecto r   at  th m as s   f lo w   r ate  0 . 0 4 9 1   k g /s .   T h ex er g y   an d   ex er g y   e f f icie n c y   r i s es  as   th m a s s   f lo w   r ate  d r o p .           Fig u r e   4 .   Ma s s   f lo w   r ate  v er s u s   ex er g y   a n d   ex er g y   ef f icie n c y   in   s o lar   r ad iatio n   o f   8 2 0   W /m 2       Fig u r 5   d is p la y   th e   m a s s   f lo w   r ate  v er s u s   i m p r o v e m e n p o ten tial  a n d   ex er g y   d estru ct io n   o f   P VT   s y s te m   w i th   an d   w it h o u co l lecto r .   Fo r   th s o lar   r ad iatio n   o f   8 2 0   W /m 2 ,   t h ex er g y   d estru ctio n   o f   P VT   s y s te m   w it h   co llecto r   is   b et w e en   4 0 4 . 7 1   W att  an d   4 0 6 . 8 3   W at w ith   i m p r o v e m e n p o ten tia o f   ab o u 3 3 7 . 8 4 - 3 4 1 . 3 9   W att.   W ith   u s i n g   w it h o u co llecto r   th e x er g y   d estr u ctio n   o f   P VT   s y s te m   is   b et w e en   4 0 5 . 8 1   W att  an d   4 0 7 . 9 2   W att  w it h   i m p r o v e m en p o ten tia o f   ab o u 3 3 9 . 6 8 - 3 4 3 . 2 3   W att.   T h im p r o v e m en an d   e x er g y   d estru ctio n   co n g r u en t l y   r is a s   th m a s s   f lo w   r ate  r is es.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       I mp r o ve men P o ten tia l a n d   E x erg A n a lyses   o f P h o to v o lta ic  Th erma l wi th   a n d . . .   ( S a p r iz a Ha d is a p u tr a )   1797       Fig u r 5 .   Ma s s   f lo w   r ate  v er s u s   I m p r o v e m e n t p o ten t ial  an d   e x er g y   Destr u ctio n   I n   s o lar   r ad iatio n   o f   8 2 0   W / m 2       T ab le  1   s h o w s   t h co m p ar i s o n   o f   d esi g n   P VT   an d   s o lar   co llecto r   s y s te m   w i th   o th er   liter atu r e.   T h u s o f   co llecto r   is   w it h   p ar alle l - p late,   s o lar   co llecto r ,   v - g r o o v an d   i n te g r ated   g r ee n h o u s s y s te m .   T h p r ese n t   s tu d y ,   v - g r o o v an d   f i n s   co llecto r   ar s i m ilar   y ie ld   o f   t h ex er g y   e f f icien c y .   T h i m p r o v e m e n t   p o ten tial  i n   s o lar   co llecto r   o r   P VT   s y s te m   r is es   w it h   r i s in g   s o lar   i n te n s i t y   a n d   m as s   f lo w   r ate   o f   air .   T ab le  1   s h o w s   t h at   f i n s   s o lar   co llecto r   d esig n   is   h ig h er   i m p r o v e m e n p o ten tial   t h an   o t h er   co llecto r .   Fin s   s o lar   co llecto r   u s ed   t w o - p ass   co n s tr u ctio n   a n d   th s o lar   in ten s it y   o f   7 9 0   W /m 2       T ab le   1 .   C o m p ar is o n   o f   Desi g n   P VT   Sy s te m   w i th   o t h er   L ite r atu r e   D e si g n s o f   c o l l e c t o r   Ex e r g y   e f f i c i e n c y   I mp r o v e me n t   P o t e n t i a l   R e f e r e n c e s   P a r a l l e l - p l a t e   c o l l e c t o r   1 2 . 0 0   -   1 5 . 0 0   %   /   [ 2 5 ]   S o l a r   c o l l e c t o r   1 3 . 5 0   %   /   [ 1 3 ]   v - g r o o v e   c o l l e c t o r   1 4 . 0 0   -   1 7 . 8 0   %   /   [ 4 ]   F i n s so l a r   c o l l e c t o r   1 5 . 0 0   -   1 7 . 0 0   %   7 4 0 - 7 8 0 W   [ 1 0 ]   B u i l d i n g   I n t e g r a t e d   P V T   s y st e m   1 2 . 0 0   -   1 4 . 0 0   %   4 0 4   W   [ 2 6 ]   P r e se n t   st u d y   1 6 . 5 0   %   2 1 4 . 9 5   3 4 3 . 2 3 W         4.   CO NCLU SI O N   T h m ai n   co n cl u s io n s   th at  ca n   b d r aw n   f r o m   t h is   s tu d y   ar as  f o llo w s ;   a)   T h ex er g y   an d   ex er g y   ef f icien c y   o f   P VT   s y s te m   w it h   an d   w it h o u - ab s o r b er   co llecto r   is   h ig h l y   d ep en d e n o n   t h m a s s   f lo w   r ate;   th er ef o r e,   as  th m a s s   f lo w   r a te  in cr ea s es  t h en   t h ex er g y   a n d   ex er g y   e f f icie n c y   b ec o m e s   in cr ea s in g l y   h i g h .   T h o p tim u m   e x er g y   i s   ab o u t   8 0 . 1 0   W att  w a s   d etec ted   w i t h   co llecto r   at  t h m as s   f lo w   r ate  0 . 0 0 6 9   k g /s   a n d   ex er g y   e f f icie n c y   i s   1 6 . 5 w i th   co llecto r .   T h u s i n g   co llect o r   ca n   im p r o v ex er g y   a n d   ex er g y   ef f icie n c y   o f   P V T   s y s te m b )   T h im p r o v e m en p o ten tial  is   b et w ee n   2 1 4 . 9 5   W att  a n d   3 4 3 . 2 3   W a tt  w it h   a n   ex er g y   d estru ctio n   o f   2 5 7 . 6 3   -   4 0 7 . 9 2   W att   in   s o lar   r ad iatio n   o f   5 2 2 - 8 2 0   W /m 2 .   T h i m p r o v e m e n p o ten tial   co m p ar ati v el y   u p s u r g e s   w it h   c u m u lat iv t h m ass   f lo w   r ate   a n d   s o lar   in te n s it y .       ACK NO WL E D G E M E NT   T h au th o r s   w o u ld   lik e   to   t h a n k   t h So lar   E n er g y   R esear c h   I n s tit u te  ( SERI) ,   U n iv er s it y   K eb an g s aa n   Ma la y s ia   f o r   p r o v id in g   th e   l ab o r ato r y   f ac i liti e s   an d   tech n ical  s u p p o r t.  An d   th i s   r esear ch   w a s   f in a n ciall y   s u p p o r ted   b y   Hib ah   P DUP T   R I ST E KDI K T I   I n d o n esia 2 0 1 8 ,   an d   th eir   s u p p o r t is g r atef u ll y   ac k n o w led g ed .         RE F E R E NC E   [1 ]   M   Zo h r i,   A   F u d h o li .   Ke se lam a tan   T e n a g a   d a la m   P a n d a n g a n   I sla m   (S tu d Ka su Ne g a ra   In d o n e sia ).   Fi k ira n   M a sy a ra k a t .   2 0 1 6 ;   4 ( 2 ).   [2 ]   M .   Z o h ri ,   A .   F u d h o li ,   M .   H.   Ru sl a n ,   a n d   K.   S o p ian ,   M a th e m a ti c a m o d e li n g   o f   p h o t o v o lt a ic  t h e rm a P V/T   sy ste m   w it h   v - g ro o v e   c o ll e c to r” ,   AIP   Co n fer e n c e   Pro c e e d in g 1 8 6 2 ,   0 3 0 0 6 3   ( 2 0 1 7 );   d o i:   1 0 . 1 0 6 3 /1 . 4 9 9 1 1 6 7   [3 ]   M .   Z o h ri,   S .   Ha d isa p u tra,   A .   F u d h o li 1 ,   " Ex e rg y   A n d   En e rg y   A n a l y sis  O f   P h o t o v o lt a ic  T h e rm a (P V T W it h   A n d   W it h o u F in s   Co ll e c to r" ,   AR PN  J o u rn a o En g i n e e rin g   a n d   Ap p li e d   S c ien c e s ,   Vo l.   1 3 ,   N o .   3 ,   F e b r u a ry   2 0 1 8 ,   p p .   803 - 8 0 8   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w   E lec  &   Dr i   S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 8     1792     1 7 9 8   1798   [4 ]   M .   Zo h ri.   Nu ra t o ,   L .   D.  Ba k ti ,   A.  F u d h o li ,   " Ex e rg y   As se ss m e n o f   P h o t o v o lt a ic  T h e rm a w it h   V - g ro o v e   Co ll e c to r   Us in g   T h e o re ti c a stu d y " ,   T EL KOM NIKA,   V o l. 1 6 ,   N o . 2 ,   A p ril   2 0 1 8 ,   p p .   5 5 0 ~ 5 5 7   [5 ]   M .   Zo h ri,   Nu ra t o ,   F u d h o l i,   A .   P h o t o v o lt a ic - T h e rm a (P V T S y ste m   w it h   a n d   W it h o u F in Co l lec to r:  T h e o re ti c a l   A p p ro a c h .   In ter n a ti o n a J o u rn a l   o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ( IJ PE DS )   V o l.   8 ,   No .   4   ,   p p .   1 7 5 6 - 17 6 3 ;   [6 ]   N.  M o h a m m a d ,   M d .   A .   Isla m ,   T .   Ka ri m ,   Q.  D.  Ho ss a in ,   Im p ro v e d   so lar  p h o to v o lt a ic  a rra y   m o d e with   F L b a se d   m a x i m u m   p o w e p o in trac k in g ,   In ter n a ti o n a J o u r n a o El e c trica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l.   2 ,   p p .   7 1 7 - 7 3 0 ,   2 0 1 2 .   [7 ]   J.  S .   Ku m a ri  a n d   Ch .   S .   Ba b u ,   M a th e m a ti c a m o d e li n g   a n d   sim u latio n   o f   p h o t o v o lt a ic  c e ll   u sin g   M a tl a b - sim u li n k   e n v iro n m e n t, In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l.   2 ,   p p .   2 6 - 3 4 ,   2 0 1 2 .   [8 ]   A .   F u d h o li ,   M .   Zo h ri,   G . L   Jin ,   A .   Ib ra h im ,   C. H.  Ye n ,   M . Y.  Oth m a n ,   M . H .   Ru sla n ,   K.  S o p ian .   En e r g y   a n d   e x e rg y   a n a ly se o f   p h o to v o lt a ic  t h e rm a c o ll e c to w it h   - g ro o v e ,   S o la En e rg y ,   2 0 1 8 ;   1 5 9 ,   7 4 2 - 7 5 0 ;   d o i. o rg /1 0 . 1 0 1 6 /j . s o len e r. 2 0 1 7 . 1 1 . 0 5 6 .   [9 ]   A .   F u d h o li ,   K.   S o p ian ,   M . H .   Ru sla n ,   a n d   M . Y.  Ot h m a n ,   P e rf o r m a n c e   a n d   c o st  b e n e f it a n a l y sis   o f   d o u b le - p a ss   so lar co ll e c to w it h   a n d   w it h o u f in s” ,   En e rg y   C o n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t ,   2 0 1 3 v o l.   7 6 ,   p p .   8 1 9 ,     [1 0 ]   A .   F u d h o li . ,   K.  S o p ian ,   M . Y.  Oth m a n ,   M . H.  Ru sla n ,   a n d   B.   Ba k h ty a r,   En e rg y   a n a l y si a n d   im p ro v e m e n p o ten ti a l   o f   f in n e d   d o u b le - p a ss   so lar co ll e c to r” ,   E n e rg y   Co n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t ,   2 0 1 3 v o l.   7 5 ,   p p .   2 3 4 2 4 0 .   [1 1 ]   K.  S o p ian ,   K.S .   Yig it ,   H.T .   L iu ,   S .   Ka k a c ,   T . N.  V e z iro g lu ,   P e rf o r m a n c e   a n a l y sis   o p h o to v o lt a ic  th e r m a a ir   h e a ters ,   En e rg y   Co n v e rs .   M a n a g e .   1 9 9 6 ;   1 1 ,   1 6 5 7 1 6 7 0 .   [1 2 ]   A .   T i wa ri,   M . S .   S o d h a ,   P e rf o rm a n c e   e v a lu a ti o n   o f   h y b rid   P V / th e rm a w a ter/a ir  h e a ti n g   s y ste m a   p a ra m e tri c   stu d y ,   Ren e w.   En e rg y ,   2 0 0 6 3 1 ,   2 4 6 0 2 4 7 4 .   [1 3 ]   M .   Bo sa n a c ,   B.   S o re n se n ,   K.  Iv a n ,   K.  S o re n se n ,   N.  Br u n o ,   B.   Ja m a l,   P h o t o v o lt a ic/T h e rm a S o lar  Co ll e c to rs  a n d   T h e ir  P o t e n ti a in   De n m a rk ,   Fi n a l   Rep o rt,   EF Pro jec 2 0 0 3 ,   1 7 1 3 / 0 0 - 0 0 1 4 .   [1 4 ]   H.  S a it o h ,   Y .   Ha m a d a ,   H.  Ku b o t a ,   M .   Na k a m u ra ,   K.  Oc h if u ji ,   S .   Yo k o y a m a ,   K.  Na g a n o ,   F ield   e x p e rime n ts  a n d   a n a ly se s o n   a   h y b rid   so lar co ll e c to r” ,   Ap p li e d   T h e rm a l   En g i n e e rin g ,   2 0 0 3 ;   2 3 ,   2 0 8 9 2 1 0 5   [1 5 ]   T .   F u ji sa w a ,   T .   T a n i,   A n n u a e x e rg y   e v a lu a ti o n   o n   p h o t o v o lt a ic - t h e rm a h y b rid   c o ll e c to r” ,   S o l a E n e rg y   M a ter ia ls   a n d   S o la r Ce ll s ,   1 9 9 7 4 7 ,   1 3 5 1 4 8   [1 6 ]   H.  A ja m ,   S .   F a ra h a t,   F .   S a rh a d d i, ,   Ex e rg e ti c   o p ti m i z a ti o n   o f   so lar  a ir  h e a ters   a n d   c o m p a riso n   w i th   e n e rg y   a n a ly sis” ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o f   T h e rm o d y n a mic s   ,   2 0 0 5 ;8   ( 4 ),   1 8 3 1 9 0 .   [1 7 ]   A .   D.  S a h in ,   I.   Din c e r,   M . A .   Ro se n ,   T h e r m o d y n a m i c   a n a l y sis  o f   so lar  p h o t o v o lt a ic  c e ll   sy ste m s ,   S o l a E n e rg y   M a ter ia ls  a n d   S o l a r Ce ll s ,   2 0 0 7 ;   9 1 , 1 5 3 1 5 9   [1 8 ]   A .   F u d h o li ,   S o p i a n ,   M Oth m a n ,   M Ru sla n .   E n e rg y   a n d   e x e r g y   a n a l y se o f   so lar  d ry in g   s y ste m   o f   re d   se a w e e d .   En e rg y   B u il d .   2 0 1 4 ;   6 8 :   1 2 1 1 2 9 .   [1 9 ]   H.  Ca li sk a n ,   En e rg y ,   Ex e rg y ,   e n v iro n m e n tal,   e n v iro -   e c o n o m ic,  e x e r g o e n v iro n m e n tal  (EX EN)  a n d   e x e r g o e n v iro e c o n o m ic  (EX ENE C)  a n a l y se s   o f   so lar  c o ll e c to r” ,   R e n e wa b le  a n d   S u sta i n a b le  En e rg y   Rev iews ,   2 0 1 7 ,   6 9 4 8 8 - 4 9 2 .   [2 0 ]   E.   S k o p lak a n d   J.  A .   P a ly v o s,  On   th e   tem p e ra tu re   d e p e n d e n c e   o f   p h o to v o lt a ic  m o d u le  e lec tri c a l   p e rf o r m a n c e re v ie w   o f   e ff ici e n c y /p o w e c o rre l a ti o n s,”  S o l.   En e rg y ,   v o l.   8 3 ,   n o .   5 ,   p p .   6 1 4 6 2 4 ,   2 0 0 9 .   [2 1 ]   R.   K.  A g a r w a a n d   H.  P .   G a rg ,   S tu d y   o f   a   P h o to v o lt a ic - T h e rm a S y st e m   -   -   T h e r m o s y p h o n ic  S o lar  W a ter  H e a ter  Co m b in e d   W it h   S o lar Cells,”  E n e rg y   Co n v e rs .   M a n a g . ,   v o l.   3 5 ,   n o .   7 ,   p p .   6 0 5 6 2 0 ,   1 9 9 4 .   [2 2 ]   T .   T .   Ch o w ,   A   r e v ie w   o n   p h o t o v o lt a ic/th e rm a h y b rid   so lar  tec h n o l o g y ,   Ap p l.   En e rg y ,   v o l.   8 7 ,   n o .   2 ,   p p .   3 6 5 3 7 9 ,   2 0 1 0 .   [2 3 ]   A .   F u d h o li ,   K.  S o p ian ,   M .   Y.  Oth m a n ,   M .   H.  Ru sla n ,   a n d   B.   Ba k h t y a r,   En e rg y   a n a l y sis a n d   im p ro v e m e n p o ten ti a l   o f   f in n e d   d o u b le - p a ss   so lar co ll e c to r,   E n e rg y   Co n v e rs .   M a n a g . ,   v o l.   7 5 ,   p p .   2 3 4 2 4 0 ,   2 0 1 3 .   [2 4 ]   K.  S .   On g ,   T h e r m a p e r f o rm a n c e   o f   so lar  a ir  h e a ters M a th e m a ti c a m o d e a n d   so lu ti o n   p r o c e d u re ,   S o l.   En e rg y v o l.   5 5 ,   n o .   2 ,   p p .   9 3 1 0 9 ,   1 9 9 5 .   [2 5 ]   A .   S .   Jo sh i,   A   T i w a ri.   En e rg y   a n d   e x e rg y   e f f ici e n c ies   o a   h y b rid   p h o to v o lt a ic  th e rm a (P V /T a ir  c o ll e c to r.   Ren e w .   En e rg y .   2 0 0 7 3 2 :   2 2 2 3 2 2 4 1 .   [2 6 ]   A .   Ib ra h im ,   A .   F u d h o li ,   K.  S o p ian ,   M . Y.Ot h m a n ,   M . H.  Ru sla n ,   E ff icie n c y   a n d   Im p ro v e m e n p o ten ti a o f   b u il d in g   in teg ra ted   p h o t o v o lt a ic t h e rm a (BIP V T sy st e m ,   En e rg y   Co n v e rs io n   a n d   M a n a g e me n t ,   2 0 1 4 7 7 : 5 2 7 - 5 3 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.